一種在廢水處理過程中實(shí)時清洗mbr的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的方法，在裝有MBR的好氧池中，采用臭氧與空氣間歇曝氣，空氣曝氣量為1?4L/(m2·min)，持續(xù)曝氣；臭氧曝氣量為0.05?0.4L/(m2·min)，臭氧曝氣時間5～30s，臭氧曝氣周期2～10min。本發(fā)明有效地抑制了膜污染，實(shí)現(xiàn)了MBR工藝的長期運(yùn)行，MBR出水量大大增加。本發(fā)明工藝流程簡單、高效，出水水質(zhì)高，成本低，可以實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在廢水處理過程中在線清洗MBR的方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和水資源的不斷消耗，水資源短缺已經(jīng)成為全球性問題。對污水進(jìn)行循環(huán)、再生和回用，可以有效地解決水資源短缺的問題。
[0003]膜生物反應(yīng)器(MBR)是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，具有出水水質(zhì)高、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，在廢水回用與資源化領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。然而，在運(yùn)行過程中，膜組件容易發(fā)生污染，導(dǎo)致了膜組件通量降低；且膜組件清洗過程十分復(fù)雜，造成了膜組件使用率偏低，使得MBR運(yùn)行成本大為升高，這都一定程度上限制了 MBR在水處理以及中水回用中的應(yīng)用。因而，開發(fā)高效地抗污染MBR是十分有必要的。
[0004]目前，MBR主要采用PVDF中空纖維膜組件，其中PVDF多經(jīng)過親水改性以提高其抗污染性。隨著MBR工藝的運(yùn)行，PVDF膜孔和膜表面逐漸吸附有機(jī)物，導(dǎo)致PVDF的親水性降低，膜污染現(xiàn)象增大，導(dǎo)致膜通量逐漸減少。目前，多采用空氣曝氣、水洗、化學(xué)試劑清洗等方式根據(jù)膜污染的程度清洗膜組件，使其恢復(fù)膜通量。然而，在空氣曝氣中，曝氣產(chǎn)水8分鐘，空曝不產(chǎn)水2分鐘，導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)水運(yùn)行時間明顯偏少;水洗通常采用雙倍的產(chǎn)水速度對膜組件清洗，導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)水量的減少，且膜組件需要從膜池內(nèi)取出清洗，因而運(yùn)行時間比較長;化學(xué)試劑清洗通常采用次氯酸鈉等溶液對膜組件清洗，需要將膜組件從膜池內(nèi)取出，工藝操作十分復(fù)雜，清洗時間長，實(shí)際產(chǎn)水減少。以上清洗方式并沒有恢復(fù)PVDF的親水性，導(dǎo)致清洗周期越來越短，嚴(yán)重影響了 MBR工藝的應(yīng)用。因而，開發(fā)MBR長期穩(wěn)定運(yùn)行的清洗工藝是十分重要的。
[0005]目前雖然有使用臭氧處理MBR的工藝，但其均只是通過臭氧對污水進(jìn)行預(yù)處理，減少污水的COD等，或者是將MBR取出，中斷廢水處理工藝，使用另外的工藝對其進(jìn)行清洗，在實(shí)際的廢水處理過程中如何使MBR得到重復(fù)利用，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種使MBR長期穩(wěn)定運(yùn)行出水的在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0008]一種在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的方法，在裝有MBR的好氧池中，曝入臭氧與空氣，空氣曝氣量為1-4L/(m2.min)，空氣持續(xù)曝氣;臭氧曝氣量為0.05-0.4L/(m2.min)，臭氧間歇曝氣，臭氧曝氣時間5?30s，臭氧曝氣周期2?1min。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步包括以下優(yōu)選的技術(shù)方案:
[0010]優(yōu)選的方案中，臭氧通入口布置在MBR周圍。
[0011]臭氧主要集中在膜組件周圍且為間歇式，不僅對好氧池內(nèi)的微生物基本沒有影響，還能夠同時獲得高效的清洗效果。
[0012]優(yōu)選的方案中，采用PLC控制間歇臭氧曝氣，通過臭氧發(fā)生器獲得臭氧，所述臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量為I?5kg/h。
[0013]優(yōu)選的方案中，所述MBR為浸沒式PVDF中空纖維膜組件。
[0014]優(yōu)選的方案中，所述MBR的膜孔徑為0.03?0.45μπι。
[0015]優(yōu)選的方案中，所述MBR的膜通量為15?40L/(m2.h)。
[0016]優(yōu)選的方案中，所述好氧池中的溶氧濃度大于2mg/L。
[0017]優(yōu)選的方案中，所述好氧池的進(jìn)水水質(zhì)COD為200-500mg/L。
[0018]優(yōu)選的方案中，所述好氧池的氨氮含量為30-60mg/L，總磷含量為3-10mg/L。
[0019]優(yōu)選的方案中，所述廢水采用連續(xù)進(jìn)水依次經(jīng)過缺氧池、好氧池。
[0020]優(yōu)選的方案中，所述缺氧池的溶氧濃度為0.2?0.5mg/L。
[0021]通過以上優(yōu)選的方案，能夠進(jìn)一步保障本發(fā)明有益效果的獲得。
[0022]相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果:
[0023]MBR的使用，可以對廢水進(jìn)行有效的處理，但是現(xiàn)有技術(shù)中膜生物反應(yīng)器的污染大大降低了其實(shí)際處理效果，現(xiàn)有的常規(guī)處理是將其取出，對其進(jìn)行清洗，然后再加入廢水池中重復(fù)使用，但是這樣的處理過程非常繁雜，也會大大影響廢水的處理效果。
[0024]針對上述現(xiàn)狀，發(fā)明人通過大量的研究，做了大量的實(shí)驗(yàn)，最終才得到了本發(fā)明的方案，通過使用本發(fā)明的方案，獲得了意料之外的在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的效果。
[0025]在具體的處理過程中，發(fā)明人通過向好氧池中采用臭氧與空氣間歇曝氣，并通過控制空氣的曝氣量、臭氧曝氣量、臭氧曝氣時間、臭氧曝氣周期，不僅實(shí)現(xiàn)了良好的廢水處理效果，最重要的是能夠同時對MBR進(jìn)行有效清洗，進(jìn)一步提高廢水處理效率。這對本領(lǐng)域來說具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0026]本發(fā)明極大控制了MBR的膜污染，且可以恢復(fù)甚至提高其親水性，有效地增強(qiáng)了其抗污染性。而且，MBR可以長期運(yùn)行出水，不需要中斷清洗。臭氧主要集中在膜組件周圍且為間歇式，對好氧池內(nèi)的微生物基本沒有影響。
[0027]本發(fā)明可以有效地在線清洗MBR，解決MBR膜污染問題，實(shí)現(xiàn)了 MBR工藝的長期運(yùn)行，MBR出水量大大增加。而且，此過程MBR—直穩(wěn)定運(yùn)行出水。該方法簡單、高效，出水水質(zhì)高，成本低，可以實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0028]圖1為實(shí)施例1與對比例1-3的MBR跨膜壓差的比較。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]以市政生活廢水為進(jìn)水，進(jìn)水水質(zhì)COD約250mg/L，氨氮約20mg/L，總磷約4mg/L。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件、臭氧發(fā)生器和曝氣裝置等。廢水依次經(jīng)過缺氧池和好氧池，在好氧池內(nèi)采用抽吸將水從膜組件內(nèi)排出。缺氧池內(nèi)的溶氧維持在0.3mg/L，好氧池的溶氧維持在3mg/L，MBR的孔徑為0.05μπι，膜通量維持為20L/(m2.h)，空氣曝氣量2L/(m2.min)，臭氧曝氣量0.1L/(m2.min)，臭氧產(chǎn)量為2kg/h，臭氧曝氣時間為10s，曝氣周期為SmiruMBR的跨膜壓差(TMP)與時間的關(guān)系如圖1所示，發(fā)現(xiàn)采用間歇臭氧和空氣共同曝氣，MBR的TMP緩慢上升，變化不明顯，可以有效地抑制膜污染現(xiàn)象。
[0031]對比例I
[0032]以市政生活廢水為進(jìn)水，進(jìn)水水質(zhì)COD約250mg/L，氨氮約20mg/L，總磷約4mg/L。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件和曝氣裝置等。廢水依次經(jīng)過缺氧池和好氧池，在好氧池內(nèi)采用抽吸將水從膜組件內(nèi)排出。缺氧池內(nèi)的溶氧維持在0.3mg/L，好氧池的溶氧維持在3mg/L，MBR的孔徑為0.05μπι，膜通量維持為20L/(m2.h)，空氣曝氣量2L/(m2.min) JBR的跨膜壓差(TMP)與時間的關(guān)系如圖1所示，隨著時間的運(yùn)行MBR的TMP顯著增大。
[0033]對比例2
[0034]以市政生活廢水為進(jìn)水，進(jìn)水水質(zhì)COD約250mg/L，氨氮約20mg/L，總磷約4mg/L。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件和曝氣裝置等。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件、臭氧發(fā)生器和曝氣裝置等。廢水依次經(jīng)過缺氧池和好氧池，在好氧池內(nèi)采用抽吸將水從膜組件內(nèi)排出。缺氧池內(nèi)的溶氧維持在0.3mg/L，好氧池內(nèi)的溶氧維持在3mg/L，MBR的孔徑為0.05μπι，膜通量維持為20L/(m2.h)，空氣曝氣量2L/(m2.min)，臭氧曝氣量0.0IL/(m2.min)，臭氧產(chǎn)量為2kg/h，臭氧曝氣時間為1s，曝氣周期為5min。由圖1發(fā)現(xiàn)，隨著時間的運(yùn)行，MBR的TMP有所增大，不能明顯起到明顯抑制膜污染。
[0035]對比例3
[0036]以市政生活廢水為進(jìn)水，進(jìn)水水質(zhì)COD約250mg/L，氨氮約20mg/L，總磷約4mg/L。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件和曝氣裝置等。整個工藝主要包括缺氧池、好氧池、膜組件、臭氧發(fā)生器和曝氣裝置等。廢水依次經(jīng)過缺氧池和好氧池，在好氧池內(nèi)采用抽吸將水從膜組件內(nèi)排出。缺氧池內(nèi)的溶氧維持在0.3mg/L，好氧池內(nèi)的溶氧維持在3mg/L，MBR的孔徑為0.05μηι，膜通量維持為20L/(m2.h)，空氣曝氣量2L/(m2.min)，臭氧曝氣量IL/(m2.min)，臭氧產(chǎn)量為2kg/h，臭氧曝氣時間為10s，曝氣周期為5min。結(jié)果好氧池中好氧微生物大量死亡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在廢水處理過程中實(shí)時清洗MBR的方法，其特征在于，在裝有MBR的好氧池中，曝入臭氧與空氣，空氣曝氣量為l_4L/(m2.min)，空氣持續(xù)曝氣；臭氧曝氣量為0.05-0.4L/(m2.min)，臭氧間歇曝氣，臭氧曝氣時間5?30s，臭氧曝氣周期2?lOmin。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，臭氧通入口布置在MBR周圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用PLC控制間歇臭氧曝氣，通過臭氧發(fā)生器獲得臭氧，所述臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量為I?5kg/h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBR為浸沒式PVDF中空纖維膜組件。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述MBR的膜孔徑為0.03?0.45μπι。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述MBR的膜通量為15?40L/(m2.h)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧池中的溶氧濃度大于2mg/L。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述好氧池的進(jìn)水水質(zhì)COD為200-500mg/Lo9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述好氧池的氨氮含量為30-60mg/L，總磷含量為3-10mg/L。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述廢水采用連續(xù)進(jìn)水依次經(jīng)過缺氧池、好氧池;所述缺氧池的溶氧濃度為0.2?0.5mg/Lo
【文檔編號】C02F3/12GK105923754SQ201610409520
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】莊曉杰, 劉敏, 周游, 方駿
【申請人】凱天環(huán)保科技股份有限公司